前言
　　半导体制冷器件采用帕尔帖效应的制冷方法，将半导体器件作为新型绿色食品冰箱的制冷源，该冰箱具有无污染、制冷速度快、噪音低、体积小等优点。本文从半导体冰箱的电源设计方面入手，针对市场上已有的半导体冰箱，提出了一种半导体冰箱的电源设计方案。
　　因为半导体制冷器采用直流12V电源驱动，需要加入AC—DC变换器，考虑到所需电流比较大，所以采用高频开关电源将85VAC—265VAC市电变为12V的直流电源，以供半导体制冷器工作。半导体制冷电冰箱需要稳定的直流电源装置，无论是市电涨落，还是负载变化，输出的直流电压都需要是稳定的。该电源采用正激式变换器电路，具有输出纹波电压小的特性，依靠自馈电线圈泄放变压器中的磁场能量，实现磁通复位，可减少发热，提高效率。
　　
　　一、开关电源的基本电路
　　
　　其电路原理框图（图1）如下：
　　
　　1.自激振荡电路设计
　　电源工作时，220V的市电经D1—D4整流、C1滤波后，在电容C1的两端得到300V左右的直流电压。该电压一路经电阻R2、R3向开关管Q3注入一定的启动电流。另一路经开关变压器T1的初级线圈NP加到Q3的漏极，使Q3开始导通。与此同时，T1的反馈绕组NF感应电压的极性为上负下正，经R4、C2耦合到Q3栅极，加速了Q3的导通，并跃入饱和区。当Q3漏极电流的变化率趋于零时，反馈绕组上的感应电压随之消失，这样C2由刚才的充电转为放电，使得Q3的栅极电位逐渐下降，电流减小。随着Q3漏极电流的减小，在反馈绕组上感应出一个上正下负的电压，后经过R4、C2耦合到Q3的栅极，加速了Q3栅极电位的下降，使Q3很快进入截止状态。此时，漏极电流减小为零，C1上的300V直流电压又重新开始给Q3供电，这样周而复始，Q3便开始了自激振荡。
　　电路中的D5用来消除Q3在截止的瞬间产生的尖峰脉冲，以确保Q3不被击穿和磁通复位。由于尖峰脉冲的能量大小与负载的轻重有关，当负荷严重过载或短路时，往往会波及D5，过大的脉冲能量会把它击穿。
　　2. 电源稳压电路设计
　　电源的稳压环节由U1、U2、U3及外围元件构成。反馈绕组NF感应出的交流电压经D7整流，C3滤波之后作为光耦器U2的工作电源，开关电源的输出电压DC12V，既是光耦器的工作电压，又是稳压环节的取样电压。当+12V输出电压升高时，经R8、R9分压后得到取样电压，与U3（TL431）中的2.5V带隙基准电压进行比较，使K点电位降低，U2中的LED的工作电流IF增大，光耦光敏控制端电流IC增大，此电流注入脉宽调制管Q12的射极电流又去控制Q13的基极，最终使Q3的输出占空比减少，使输出电压维持不变，达到稳压的目的，反之亦然。
　　调整R8的电阻值，可调节光耦U2内发光管电流的大小，继而调节Q12、Q13的导通量，并控制Q3的导通时间，最终实现对输出电压大小的整定。
　　Q3导通时，开关变压器传输能量，Q3截止时，T1通过回授绕组释放能量，磁滞回线返回起始位置。次级绕组感应出的低压高频脉冲经过二极管D8整流，C5滤波，得到一个12V左右稳定的直流电压，假负载电阻R10，一方面可以改善电源轻载时的电压调整率，另一方面电源关闭后可以泄放掉C5上的电荷。
　　
　　参考文献：
　　 ［1］ ［日］原田耕介.开关电源手册.北京：机械工业出版社，2004.
　　［2］ 方佩敏.精密并联式可调输出稳压器.电子世界，2004. 11.